优化设计方案.doc

GSM网络优化方案设计及调整1、 网络优化的手段和流程 网络优化过程主要包括：网络普查、数据采集、数据分析、制定方案、实施方案、总结和微调。它是一个长期的循序渐进的过程。发现了网络问题以后，就要解决这些问题，优化主要从两方面，一个是参数的优化，一个是频率的优化。参数优化主要是调整基站天线的增益、极化方式、下倾角、波束宽度、高度和方向角，频率优化主要是调整频率复用方式以及各小区的BCCH和TCH载波的频率。有的问题还要调整GSM系统的一些参数比如小区优先级别等。参数调整主要解决两类问题，一类是静态问题，即通过实测网络各个地区的平均话务量和信令流量，对系统设计中采用的话务模型进行修正，解决长期存在的普遍问题。另一类则解决一些突发事件和随机事件造成的局部地区话务量过载和信道拥塞现象。对参数进行调整以前要对参数的意义、调整方式由很深刻的了解。一般这些参数是通过操作维护中心（OMC-R）和实际测量获得。在网络局部出现问题时，要先确定不是硬件故障才可以进行参数调整，频率优化也是一样。参数的调整没有统一的标准要根据各地的实际情况来调整获得最佳效果。2、系统普查系统普查阶段主要是对全网的了解，它是优化的准备阶段。在此阶段要了解网络结构，网络中MSC、BSC、BTS的数量的位置，用户数和密度分布情况，话务分布情况。2、 数据采集数据采集主要包括OMC话务统计数据采集、路测数据采集、CQT测试数据采集、用户申告情况收集及其他仪表测试结果等。3.1 OMC数据采集OMC采集的数据主要包括BSS和NSS各种软硬件参数，如基站个数，基站小区结构和话音信道数；基站的BSIC、小区号、小区系统类型、信道类型；小区的CGI、BCCH载频号、小区载频数和跳频方式；邻区关系定义；切换数据；功率控制数据以及系统消息数据等。现实应用中我们是通过LAN将数据服务器与OMC相连，将OMC的数据下载到数据服务器在转换成我们需要的格式。具体地OMC是sun salaries 主机，其数据库是informix,本想MARS的各个模块直接访问与informix相连的SQLSERVER数据库，从中读取数据，但是经过一段时间的应用发现SQLSERVER在这种大数据量的情况下工作很不稳定（OMC每天形成的数据很多）于是通过ODBC将informix与SQLSERVER相连，再通过SQLSERVER的数据转换服务使MARS的LOADER模块能够从SQLSERVER数据库中取到合适格式的数据。然后这些数据再导入到ORACLE数据库，最终MARS各个模块读取ORACLE数据库中的数据。在LOADER中通过添加设备、配置设备信息、配置数据库设置等步骤就可以实现自动从OMC中获取数据（在数据缺失的时候可以自动补取）。一般获取的数据主要有性能数据 PMC、配置数据 CFG、交换数据 HO、CDR数据。不同厂商的设备其文件名称、格式、版本、数据形成时间、补取设置都是不同的。要作相应的设置。3.2 路测数据采集路测即驱车测试，一般是针对用户申告和话统数据显示出来的问题比较集中的地区进行路测。是实地对网络进行测试得到的结果比较准确。路测设备主要包括装有特殊软件的测试手机、全球定位系统GPS、笔记本电脑及专用测试软件等，测试手机内部装有特殊软件可以依靠网络完成一些功能，如锁频、强制切换、显示网络信息等，同时可以通过电缆与计算机连通，接受计算机的指令或者将采集的数据存储到计算机以便作进一步处理。全球定位系统GPS和数字化地图配合可以把路测数据放在地图上，显示出测试路线，并标出掉话等事件点，更便于问题分析和道路覆盖的宏观把握。目前的测试手机主要有爱立信公司的TEMS手机和SAGEM公司的SAGEM手机，测试软件用的是万禾公司的ANTPILOT测试软件，测试软件要装到计算机上从而对手机发出各种命令。在根据实现预定好的线路路测完毕以后，可以把路测文件导出，以供后台分析，可以通过万禾自己的分析软件也可以通过MARS的NOVA模块进行分析，这里是用的NOVA进行的分析。CQT测试是话音质量测试的方法之一，CQT测试与DT测试均在同一测试车上，两项测试同时进行。CQT测试主要以用户的主观评测为主，即用主观评价的方法测试信道的话音质量。具体方法是利用测试手机在指定地点进行拨打通话测试，并记录拨打接通情况、通话的话音质量情况、接收电平的高低、手机是否频繁切换及掉话情况等CQT测试能够比较客观地反映网络的状况，选点原则要能够反映网络整体情况，应选择尽量多的地点进行，这些地点要涵盖各种有代表性的地点；同时突出重点，大部分测试选择用户相对集中的地点进行，如宾馆，商场，居民小区等；选点应在10个以上。在这里是通过万禾的软件来控制测试手机进行拨打测试，最终结果统一在路测文件中。对客户投诉要按掉话、接入困难、通话质量不好、提示音不正常等进行分类，并注意投诉的时间、地点，通话双方号码：主叫，被叫号码等。对于问题反映比较集中的区域进行测试找出问题所在。3、 数据分析对指标好坏的判断有一个准则，一般情况下，在非跳频系统中误码率大于1.8可以认为通话质量较差；IOI大于10可以认为有干扰，可能是内部也可能是外部的，大于30一般可能是硬件故障；链路平衡一般在100到120之间，超出范围则认为硬件有问题。网络拥塞情况，不光要看拥塞的次数，还要统计系统没有资源可用的时间长度等.根据几周的观察，从用户申告、OMC话统数据反映出来的问题集中的地区进行了路测，把现有的问题分为掉话、切换、拥塞三个方面。这些问题小区一般数量不多，主要是调整其参数。针对火车站地区大范围的干扰这次进行频率调整（小范围的个别小区的问题尽量用参数调整实现优化）4.1 掉话故障在NOVA中通过性能趋势看小区的掉话趋势。我们分三种情况对掉话进行分析。第一种对于突然的掉话率升高且持续一段时间的情况，应该重点检查小区的硬件故障，没有硬件故障再进行综合性能分析（覆盖、切换、干扰）。检查硬件故障方面先通过性能趋势看小区的掉话率和信道完好率之间的关系，如果信道完好率下降说明载频退服，再分析问题小区和邻区的掉话率关系，如果同一基站内的某小区掉话率高，但其余邻区正常，则说明此BTS与BSC之间的传输存在故障，检查相关硬件告警并排除。最后检查是否有其他的硬告警产生，还要检查天馈线是否有故障（如天线交叉、损毁、弯折等）。第二种对于有时间规律的掉话，需要我们对于基站所覆盖范围内的用户行为分析（用户使用习惯：话务分析、话音与短信的比例、拥塞情况、TRU/CDU/等设备的连接情况、天线老化、进水等等）使用情况等方面进行检查。对于这种情况，首先查看小区每线话务量和拥塞率变化趋势图。在这里，如果话务量增多时，掉话率和拥塞率都偏高，说明该小区话务负载过高，需要通过调高切入门限值、加载频板或新增基站做话务均衡。如果掉话不是硬件故障和信道负载过高引起的，则需要进行综合分析也就是第三种情况用到的方法。第三种情况对于非持续恶化且无时间规律的掉话，直接进入综合性能分析。TCH掉话分为干扰掉话、切换掉话、覆盖掉话等，通过制作掉话报表。统计时间 BSC编号 BTS编号 CELL编号 CELL名称 TCH掉话次数_含切换 TCH掉话率_含切换 TCH掉话率_不含切换 TCH掉话次数_不含切换 TCH切换成功率 TCH拥塞率 TCH每信道话务量 TCH话务量在这里，如果切换掉话所占的比例较大时（超过50）则可以确定掉话问题是由切换引起的。否则进行覆盖和干扰分析。确定切换问题以后再通过检查各种参数最终确定是参数设置不合理、邻区定义不全、存在同BCCH同BSIC还是BTS时钟失步。如果在切换中很多都是救援性电平切换则可以转入覆盖掉话分析。对于覆盖问题，就可以通过路测数据来进行分析。在这里可以看到小区的覆盖范围，小区之间的切换边界。这样就可以确定最终原因是覆盖不连续、漏作邻区关系还是天线功率太小。在切换分析中，如果上下行质量和干扰引起的切换比较多则进入干扰掉话分析。在NOVA中制作一个干扰掉话报表。在这里，空载电平_IOI是测量的上行链路的，该指标值过大表示存在上行干扰，干扰带的统计也是统计上行链路的质量的，当空闲信道落在干扰带三、四、五的次数过多，说明存在上行干扰。下行误码率是测量下行链路的，该指标值过大表示存在下行干扰。链路平衡（PB）反映的是上下行路损的，正常范围在100115。如果PB值为0，则表示载频存在问题，处于不可用状态，通过载频号，我们可以知道是哪个载频上出现问题。用上面的流程分析掉话比较严重的地区，发现华容-1的掉话集中在RTF为00-02对应的载频上，但是此载频上链路平衡和误码率都正常怀疑是载频退服。登陆OMC查看载频情况中国银行-23是邻区关系不正确。4.2 切换故障切换故障反应在指标上一般是切换成功率不高。引起切换成功率不高的主要原因有切换参数设置不合理、设备问题、拥塞、干扰、覆盖、上下行不平衡等。4.2.1.切换参数设置不合理此类问题因该首先检查TA、BQ等切换门限设置是否合理，邻区定义是否合理，是否存在定义了邻区但切换次数很少或者未定义邻区。4.2.2.设备问题检查TCH可用率是否正常，是否有硬件告警，若小区的掉话率和拥塞率一直很高一般是载频板故障。4.2.3.拥塞问题此类问题一般是主小区或邻区拥塞导致的出小区切换失败次数多或入小区切换失败次数多。通过TCH忙时数目和全忙时间可以确定。从以上几个方面分别进行分析，针对紫苑酒店掉话频繁，路测显示固定拨打时切换次数较多，在路测中发现到达此基站主瓣方向后没有显示邻区列表。在NOVA中查看小区邻区，发现定义不正确。周围临近小区没有被定义成邻区。属于漏作邻区关系。上步大厦基站三个小区间切换成功率很低，特别是从1小区向2小区和3小区的切换成功率不到30% ，没有发现该基站的硬件告警，在路测中发现在该基站西侧时三个小区的信号很弱且波动较大，切换次数较多但经常失败，查看基站参数发现天线方向角分别是0，80，160过于集中到一个方向，覆盖重叠区域很大。确定为小区天线参数设置不合理。4.3 拥塞故障从OMC话务报告发现，光明桥第三扇区SDCCH试呼非常高，并有46.2%阻塞，常常有用户投诉，并常有掉话现象。站名 TCH试呼 SDCCH试呼 TCH拥塞 SDCCH拥塞 位置更新次数光明桥3 7988 28456 11% 46.2% 5258滨海1 4536 7145 0 0 2774我们对光明桥第三扇区覆盖进行实地测试，发现商品批发市场、农贸市场处于滨海1和2、光明桥3、亚细亚2BTS的覆盖范围内，按正常覆盖，应以滨海最强，但由于光明桥天线较高，覆盖范围较大，因而农贸内的这三个基站信号相差不多，无主服务扇区。同时这里的用户密度高，手机量大，且流动量大。滨海、光明桥分属两个不同LAC，导致位置更新，基站SDCCH、TCH均有拥塞。莲花山1基站原配置为2+2+2，根据OMC话务报告观察到其第一扇区话务量少，第三扇区话务量大，试呼多，忙时有20%-30%的阻塞。从实地勘察，发现其第一扇区面对山，而第三扇区对着市中心。第三扇区的话务明显要多，但是载频配置却一样。明显不合理。扇区 TRX数 频率 试呼数 阻塞数 阻塞率 er1/扇区 er1/信道莲花山1 2 86.82 279 0 0 2.8 0.2莲花山2 2 66.94 1743 2 0.1% 9.3 0.7莲花山3 2 69.74 2736 557 20.4% 13.3 1.04.4 频率优化除了上述要对参数进行的修改外，另一部分就是对火车站地区的频率修改，整个频率优化过程有六个步骤。在洗频前查看火车站地区的频点分布情况，检查同邻频情况。除了检查同邻频，还要检查硬件告警等频率优化无法解决的问题。在优化前要确认每个小区的CI、BSIC、BCCH等。干扰和掉话等指标和频率规划的关系最密切，往往工程初期频率规划存在一些缺陷，有不少同邻频现象，再加上实际中环境和地形的变化，这就需要对频率分布进行调整。火车站地区的基站有GSM900和GSM1800基站，因此进行修改时分开两张网进行。在分析阶段完成对这个区域小区参数的校对，频点的确认。一般GSM1800小区勇于吸收话务，希望手机能尽可能多的驻留在GSM1800小区，由于GSM1800小区的信号强度通常低于GSM900，一般设置GSM1800小区的优先级为”正常”，GSM900为”低”。此区域一共有42个小区，GSM900的站有28个，GSM1800的站有14个。5、制定方案针对华容-1的载频问题，解决方法是更换载频板。中国银行-23是邻区关系不正确。登陆OMC修改邻区关系。紫苑酒店漏作邻区关系在OMC上添加相应邻区。上步大厦的切换问题要修改天线参数，修改方位角为80,160,240。针对光明桥覆盖问题，我们进行实地测试后，发现光明桥天线高度不好调整于是决定把光明桥的功率下调。莲花山第三扇区拥塞较高问题，根据实际情况准备在第三扇区增加载频针对火车站地区的洗频，首先要确定修改频率的区域的所有小区的频点信息，BSIC邻区关系等。下面是查看BSIC的命令。omcsp1:omcadmin omcsp1:omcadmin omcsp1:omcadmin tty_rlogin CSMBSC692OMC Login completed successfully17/05/07 15:21:28 MMI-RAM 0314 - disp_cell_status cell_number=4 6 0 0 0 29499 54152Start of report for CELL ID 460 00 29499 (733Bh) 54152 (D388h)GSM CELL IDMCC 460MNC 00LAC 29499 (733Bh)CI 54152 (D388h)(name) No Name DefinedRAC 12 (000Ch)Frequency Type EGSMBCCH Frequency 8Status UnbarredGPRS Status UnbarredEGPRS Status EGPRS UnavailPDCH Status PD AvailableRES PDCH Requested 1SW PDCH Requested 2Reset in Prog NoGPRS Reset in Prog NoSPI in Prog NoBSS BSSAP Prhb NAMSC BSSAP Prhb NASPI/MSC SCCP Prhb NAAccClass Bar NoneGPRS AccClass Bar 4EGPRS Chan Req UnavailFull Power Mode OFFExt Range Mode OFFActive PCU Site 0FREE INUSE UNAVL SDCCH 8 0 0Outer TCH/F 0 1 0Inner TCH/F 0 0 0Outer TCH/H 0 0 0Inner TCH/H 0 0 0Outer TCH/G 10 NA 0Inner TCH/G 0 NA 0PD CHANNEL 3 0 0EGPRS PD CHANNEL 0 0 0End of Report.在NOVA中无线传播覆盖、路测、性能统计、挂表统计等数据，分别抽象成了网信的理论模型矩阵、性能数据矩阵、路测数据矩阵、传播模型矩阵、信令分析矩阵、OMC手机测量矩阵等。一般的来说，考虑的因素越多，得到的频率分配方案会更优，取得数据越新，得到的频率分配方案也会越精确，这里根据现有的性能数据生成一个数学模型矩阵（反映小区间关系紧密程度）。根据性能矩阵和路测矩阵结合形成一个比较合理的小区关系矩阵。然后把火车站区域的小区分为三层，第一层为可变区，第二层为缓冲区，这一层的小区频率尽量不调整，第三层为不变区，这一层小区的频率不改变。规划好可变区、缓冲区和不变区以后进行频率计算，对可变区和缓冲区进行频率分配（在一个给定的频率范围内），在此次优化中，涉及到一些移频直放站和分布式系统，再分配频率的时候要注意。移频直放站，只能用PGSM频率。分布式系统，有专门的频率段（1/3/5/7/9/94）。移频直放站主要有：1）46255 华民大厦2）49964 庐山花园3）1554 发展中心4）3294 罗湖医院15）3295 和平移频分布式系统有：1） 54640 深圳海关2） 54580 深户广场3) 31152 南湖路34)47294 供电大厦5)13360 地王大厦4频点分配是有范围的，在品率计算前要设置好频率表和规则表。在制定的频率范围内，对每次分配方案可能产生的同邻频问题进行估计，得到一个总的干扰指数，经过一定的算法使得干扰指数的曲线进行收敛。最终得到一个干扰指数比较小的结果，这时的频率分配方案就是比较好的。最后得到一个频率修改文件，生成为指令。指令文件见附录。6、方案实施对于参数调整的，一般都是登陆到OMC上进行修改。华容1联系基站代维人员更换载频板，中国银行-23登陆OMC修改邻区关系。过程如下所示：18/05/07 10:56:20 MMI-RAM 0314 - 18/05/07 10:56:21 MMI-RAM 0314 - 18/05/07 10:56:21 MMI-RAM 0314 - add_neighbor 4 60 0 0 29466 49461 4 6 0 0 0 29450 2082 externalAdd neighbor to the BA BCCH list (yes/no)?: Add neighbor to the BA SACCH list (yes/no)?: yesAdd neighbor to the BA GPRS list (yes/no)?: noEnter the neighbor cell frequency type: egsmEnter the BCCH frequency number: 10Enter base station identity code (bsic): 17Enter MS transmit power maximum: 33Enter neighbor receive level minimum: 10Enter neighbor handover margin: 5Enter the power budget surrounding cell hreqave: 8Enable adjacent channel interference avoidance test?: noEnter the power budget algorithm type: 1Enter neighbor congestion handover margin: 5Is directed retry allowed at this external neighbor cell ?: 1COMMAND ACCEPTED添加以后再查看他的邻区，就可以看到已经被正确添加了。18/05/07 10:57:33 MMI-RAM 0314 - disp_neighbor 4 6 0 0 0 29466 49461 4 6 0 0 0 29450 2082Start of neighbor report:Neighbor cell id: 460 00 29450 (730Ah) 2082 (0822h)Neighbor cell name: N/ANeighbor cell frequency type: EGSMPlacement: ExternalSynchronization enabled: N/AFrequency in the ba_bcch list: 1 (yes)Frequency in the ba_sacch list: 1 (yes)Frequency in the ba_gprs list: 0 (no)BCCH frequency number: 10Base station identity code: 17MS transmit power maximum: 33Neighbor receive level minimum: 10Neighbor handover margin: 5Power budget surrounding cell hreqave: 8Receive quality handover margin: 2Receive level handover margin: 3Neighbor type 5 handover margin: 63Neighbor adaptive handover pbgt trigger: 40Adjacent channel interference test enabled: 0 (no)Power budget algorithm type: 1Neighbor congestion handover margin: 5Directed retry allowed: 1 (yes)End of report紫苑酒店登陆OMC添加邻区关系。上步大厦到基站机房修改天线参数。对于光明桥覆盖问题对其基站功率调整，降低了4dB，莲花山拥塞问题，将其配置改为1+2+3，提高第三扇区吸收话务能力。降低阻塞率。对于频率修改的要生成频率修改文件和回滚命令。提交变更申请（局方同意），同意变更，然后才可以在OMC上进行修改。华容1更换载频板后掉话率明显下降。上图中红色方框内是更换载频板以后掉话情况，可以看到掉话率和掉话次数都明显下降了。中国银行-23修改邻区关系以后，指标也已经恢复正常。紫苑酒店添加邻区以后，掉话减少了，路测表明切换数据也正常。上步大厦修改天线方位角以后，各小区覆盖范围更趋合理。光明桥的覆盖问题调整了基站发射功率以后，对话务进行观察，光明桥3的SDCCH试呼减少到10790次，基本上消除拥塞，位置更新次数明显减少，滨海和亚细亚基本上没有受到影响。合理调整参数，对减少SDCCH、TCH拥塞有较明显效果。站名 TCH试呼 SDCCH试呼 TCH拥塞 SDCCH拥塞 位置更新次数光明桥3 4976 10790 0.4% 0.70% 4519滨海1 4988 7111 0 0 2725莲花山拥塞问题，增加载频后，使得基站第三扇区吸收总爱尔兰数增加，每信道爱尔兰数由1.0降至0.8er1/信道，提高了网络服务质量。扇区 TRX数 频率 试呼数 阻塞数 阻塞率 er1/扇区 er1/信道莲花山1 1 86 158 0 0 1.3 0.2莲花山2 2 94.66 1320 1 0.07% 7.6 0.5莲花山3 3 82.69.74 2315 86 3.7% 16.9 0.8在对火车站地区42个基站的168个小区700个频点进行修改以后从性能指标上看效果明显。由上图可以看到，火车站区域的业务信道掉话率_不含切换由改频前0.8%下降至改频后0.67%；切换成功率由95.7提高至96.1；呼叫建立成功率由96.1%，提高至96.23% 。区域整体性能有一定改善，部分小区部分指标仍有提升空间。不仅在指标方面显示性能变好，路测方面放映出来的效果也是不错的。语音质量 统计数 单项% 累计% 里程(km) 单项%清晰无杂音 0 1443 79.37% 79.37% 4.420 79.92%清晰无杂音 1 59 3.25% 82.62% 0.138 2.49%偶尔有杂音 2 57 3.14% 85.75% 0.185 3.34%话质尚可 3 66 3.63% 89.38% 0.220 3.99%杂音、金属声 4 76 4.18% 93.56% 0.280 5.07%断断续续 5 87 4.79% 98.35% 0.211 3.81%边临掉话 6 23 1.27% 99.61% 0.052 0.94%无法通话 7 7 0.39% 100.00% 0.025 0.45%语音质量 统计数 单项% 累计% 里程(km) 单项%清晰无杂音 0 1558 82.96% 82.96% 3.636 82.03%清晰无杂音 1 69 3.67% 86.63% 0.147 3.31%偶尔有杂音 2 53 2.82% 89.46% 0.109 2.47%话质尚可 3 72 3.83% 93.29% 0.138 3.12%杂音、金属声 4 59 3.14% 96.43% 0.223 5.03%断断续续 5 41 2.18% 98.62% 0.141 3.19%边临掉话 6 21 1.12% 99.73% 0.030 0.69%无法通话 7 5 0.27% 100.00% 0.007 0.16%信号质量小于3的总和由路测前的89.38%变为路测后的93.29%,话音质量得到了比较大的改善。由此可以看出经过这一个阶段的优化网络质量有了明显改善。局部地区的掉话、拥塞等问题得到解决。火车站地区的频率规划更加合理，干扰减少，并且可以增加载频这就使容量扩展有了可能。但是GSM网络是一个动态的网络，每天都在变化着，这就需要每天都去监控网络的运行情况，发现情况立即解决。要在每日发现硬件告警等紧急情况。每周评估网络运行质量和比较差的区域或者小区，每月也要做此工作，使网络优化形成一个良好的闭环系统，周而复始不断优化。8、网络优化所用工具及软件介绍8.1 网信MARS系统网信MARS系统（网信无线网络优化系统）是欧洲移动运营商先进的无线网络管理技术在中国的本土化，并结合了中国移动通信网络多设备、多制式共存的现状，自主研制和开发的一个综合的性能分析系统平台。MARS系统是通过完全自动或人工的方式，对无线移动网络及其设备的各类数据进行采集和验证，包括性能数据，配置数据，工程数据，客户的详细呼叫信息数据以及路测数据等等，通过解读、整合和处理，统一到一个标准的网络性能分析平台上来。同时可以根据专家经验的模式，或用户自定义的模式，自动或半自动的生成网络问题的诊断和分析报告，并将分析结果和相关数据展示在地理信息上，为运营商提供一个直观的、可视化的网络实时运行状况图，为快速的确定和解决网络的各种动态问题，实现网络优化管理，降低运营成本，不断提升网络质量和用户满意度，提供一个与技术和网络同步发展和完善的系统工作平台。MARS系统由五个子系统构成：MARS-NOVA: （C/S 客户端）是一个主要面向网优工程师的专业数据分析子系统。 NOVA的功能主要分为系统管理、网元管理、配置参数管理、报表模块、性能管理、地图管理、硬告警、路测、话单分析等部分。系统管理方面主要有地图数据更新、指标管理、数据采集报告、系统日志等。网元管理方面包含网络拓朴、小区管理、直放站管理、自定义网元组、工程参数变化历史、网络资源统计、工程参数有效性检查等功能。配置参数管理方面包含小区配置参数管理、邻小区关系检查、小区频点检查、频点和BSIC检查、频点分配建议等功能。报表模块可以制作报表、共享报表等。性能管理主要包括性能趋势和性能告警两个方面。地图方面主要包括图层管理、地图参数设置、结果集等。硬